[发明专利]面向区域电网CPS稳定控制的边缘计算优化配置方法

权利要求书

1.一种面向区域电网CPS稳定控制的边缘计算优化配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)分别进行端到端的信息实时度λ_delay、信息准确度λ_error和信息完整度λ_loss指标量化计算，并采用小干扰电压变化观测方法量化电力稳定性标度λ_phy；

2)综合信息物理系统CPS网络中对信息稳定性和电力稳定性的量化分析，考虑信息侧和电力侧的约束条件，建立基于信息-电力混合熵理论的边缘计算节点部署配置模型；包括：

综合信息稳定性和电力稳定性的量化分析，得到区域电网CPS信息-电力稳定度公式为：

式中，λ_mn为区域电网CPS中边缘计算节点m与终端设备n间的信息-电力稳定度；λ_phy,m为边缘计算节点m的电力稳定性标度；λ_delay,mn、λ_error,mn和λ_loss,mn分别为边缘计算节点m与终端设备n的信息实时度、信息准确度和信息完整度；

熵用于对系统稳定性判定，熵值越大，则说明该系统稳定性越强，因此构建基于信息-电力混合熵理论的边缘计算节点部署配置模型；边缘计算节点部署配置模型的目标函数为：

式中，为信息-电力稳定度λ_mn归一化数值，N为边缘计算节点m所在区域内终端设备个数；F为信息-电力混合熵值；λ_cby,m为中间变量，是边缘计算节点m的信息稳定性标度；

边缘计算节点部署配置模型的约束条件为：

模型约束集分别从信息与电力两方面设立，其中信息层面的约束数值为链路利用率上限时延上限误码率上限和丢包率上限信息层面的各参数均不能违背各自的阈值上限；电力物理层面约束则考虑机组出力与支路潮流约束，其中和P_G,h分别为机组h出力上下限，而支路潮流P_ij限制约束则维持在限制范围内；

3)采用二进制粒子群算法求解边缘计算节点部署配置模型。

2.根据权利要求1所述的面向区域电网CPS稳定控制的边缘计算优化配置方法，其特征在于，步骤1)所述的信息实时度λ_delay指标量化计算：是将汇聚网络流端到端时延概率分布近似为Pareto分布模型为：

式中，λ_delay,ij为节点i和节点j的端到端的信息实时度；p_delay,ij为节点i和节点j的端到端时延概率分布；τ_ij^min为端到端的最小时延；τ_ij为端到端通信时延；指数ξ取值根据网络重载至轻载情况下进行固定，取值范围为[10,30]。

3.根据权利要求1所述的面向区域电网CPS稳定控制的边缘计算优化配置方法，其特征在于，步骤1)所述的信息准确度λ_error指标量化计算表达式为：

式中，λ_error,ij为节点i和节点j的端到端的信息准确度；p_error,ij为节点i和节点j的端到端误码率；r_ij为节点i与节点j间通信链路信噪比，取值为服从正态分布的随机数；erfc()为互补误差函数，参数σ₁和参数σ₂与数据调制方式相关，当采用正交相移键控数字调制时，σ₁＝σ₂＝0.5，则信息准确度指标量化计算表示为：